{"id":6285,"date":"2023-08-15T06:23:00","date_gmt":"2023-08-15T05:23:00","guid":{"rendered":"http:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/?p=6285"},"modified":"2023-08-15T06:23:01","modified_gmt":"2023-08-15T05:23:01","slug":"impressoes-digitais-do-sistema-solar-encontradas-nas-memorias-da-flotilha-da-esa","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/ccvalg.pt\/astronomia\/wordpress\/2023\/08\/15\/impressoes-digitais-do-sistema-solar-encontradas-nas-memorias-da-flotilha-da-esa\/","title":{"rendered":"“Impress\u00f5es digitais” do Sistema Solar encontradas nas mem\u00f3rias da flotilha da ESA"},"content":{"rendered":"
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Impress\u00e3o de artista da miss\u00e3o Rosetta a mostrar a liberta\u00e7\u00e3o do “lander” Philae no cometa 67P\/Churyumov\u2013Gerasimenko.
Cr\u00e9dito: ESA\/ATG medialab; imagem do cometa – ESA\/Rosetta\/Navcam<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Todas as naves espaciais s\u00e3o lan\u00e7adas com um objetivo e, no caso das miss\u00f5es cient\u00edficas, os instrumentos a bordo s\u00e3o a chave para o cumprir. Quer se trate do telesc\u00f3pio extremamente sens\u00edvel Gaia, que est\u00e1 a mapear mais de mil milh\u00f5es de estrelas na Gal\u00e1xia, ou da HRSC (High-Resolution Stereo Camera) da Mars Express, que est\u00e1 a revelar a topografia do Planeta Vermelho, as naves espaciais t\u00eam geralmente os seus “olhos” focados em coisas e fen\u00f3menos que os humanos querem compreender.<\/p>\n\n\n\n

Mas, tal como n\u00f3s, as naves espaciais tamb\u00e9m t\u00eam corpos que sentem o que lhes acontece e mem\u00f3rias que guardam a hist\u00f3ria das suas experi\u00eancias ao longo de anos, por vezes d\u00e9cadas, no espa\u00e7o.<\/p>\n\n\n\n

Esta informa\u00e7\u00e3o, designada por “dados de manuten\u00e7\u00e3o” e considerada sobretudo uma ferramenta de engenharia, tem sido talvez negligenciada em termos dos conhecimentos cient\u00edficos que revela sobre os ambientes que as nossas miss\u00f5es habitam, e igualmente do Planeta Vermelho, onde um dia tamb\u00e9m esperamos chamar casa.<\/p>\n\n\n\n

Foi conclu\u00eddo um primeiro estudo exaustivo de viabilidade que analisa anos de “registos di\u00e1rios” de arquivo de sete miss\u00f5es da ESA espalhadas pelo Sistema Solar, centrando-se num dos fen\u00f3menos meteorol\u00f3gicos mais perigosos no espa\u00e7o para a explora\u00e7\u00e3o humana e rob\u00f3tica atual e futura – os eventos de part\u00edculas energ\u00e9ticas solares.<\/p>\n\n\n\n

O “clima espacial” \u00e9 completamente diferente do clima na Terra, mas as part\u00edculas energ\u00e9ticas solares podem ser vistas como “pedras de granizo” at\u00f3micas aceleradas a velocidades inimagin\u00e1veis. S\u00e3o part\u00edculas emitidas pelo Sol, na sua maioria prot\u00f5es, mas tamb\u00e9m part\u00edculas maiores, como n\u00facleos de h\u00e9lio (com dois prot\u00f5es e dois neutr\u00f5es) e “i\u00f5es HZE”.<\/p>\n\n\n\n

Os i\u00f5es HZE s\u00e3o criados quando os n\u00facleos de elementos mais pesados do que o hidrog\u00e9nio e o h\u00e9lio, ou seja, com tr\u00eas ou mais prot\u00f5es, s\u00e3o destitu\u00eddos dos seus eletr\u00f5es, deixando de ser neutros e passando a ter carga el\u00e9trica.<\/p>\n\n\n

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O Sol visto pela Solar Orbiter no ultravioleta extremo a uma dist\u00e2ncia de cerca de 75 milh\u00f5es de quil\u00f3metros. A imagem \u00e9 um mosaico de 25 imagens individuais obtidas no dia 7 de mar\u00e7o de 2022 pelo telesc\u00f3pio de alta resolu\u00e7\u00e3o do instrumento EUI (Extreme Ultraviolet Imager). Obtida a um comprimento de onda de 17 nan\u00f3metros, na regi\u00e3o do ultravioleta extremo do espetro eletromagn\u00e9tico, esta imagem revela a atmosfera superior do Sol, a coroa, que tem uma temperatura de cerca de um milh\u00e3o de graus Celsius. No total, a imagem final cont\u00e9m mais de 83 milh\u00f5es de p\u00edxeis numa grelha de 9148 x 9112 p\u00edxeis, o que a torna a imagem de maior resolu\u00e7\u00e3o alguma vez obtida do disco completo do Sol e da sua atmosfera exterior, a coroa. Uma imagem da Terra \u00e9 tamb\u00e9m inclu\u00edda para efeitos de escala, na posi\u00e7\u00e3o das 2 horas.
Cr\u00e9dito: ESA & NASA\/Solar Orbiter\/equipa do EUI; processamento de dados – E. Kraaikamp (ROB)<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

Estas part\u00edculas s\u00e3o constantemente emitidas pelo Sol em todas as dire\u00e7\u00f5es – o vento solar – mas recebem frequentemente um enorme empurr\u00e3o quando o Sol entra em erup\u00e7\u00e3o com enormes proemin\u00eancias solares e eje\u00e7\u00f5es de massa coronal.<\/p>\n\n\n\n

O resultado s\u00e3o ondas massivas de part\u00edculas carregadas, varridas por estas erup\u00e7\u00f5es e aceleradas quase \u00e0 velocidade da luz. Podem penetrar no campo magn\u00e9tico da Terra e constituir um perigo significativo de radia\u00e7\u00e3o para as naves espaciais e para os astronautas.<\/p>\n\n\n\n

Compreender a distribui\u00e7\u00e3o e o movimento das part\u00edculas energ\u00e9ticas solares em todo o Sistema Solar \u00e9 importante, mas dif\u00edcil, pois requer instrumentos espalhados pelo espa\u00e7o para as detetar e compreender como viajam.<\/p>\n\n\n\n

Sete miss\u00f5es, sete ambientes espaciais em mudan\u00e7a<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Dados dos sensores de engenharia a bordo da Rosetta, ExoMars TGO, Mars Express, Venus Express, Solar Orbiter, BepiColombo e Gaia foram recolhidos e analisados, revelando dete\u00e7\u00f5es simult\u00e2neas de eventos de part\u00edculas energ\u00e9ticas solares em diferentes locais do Sistema Solar. O estudo mostra que estas miss\u00f5es fornecem uma boa rede de dete\u00e7\u00f5es de part\u00edculas solares em locais onde n\u00e3o existem observa\u00e7\u00f5es cient\u00edficas.<\/p>\n\n\n\n

As naves espaciais t\u00eam muitos detetores de manuten\u00e7\u00e3o em diferentes posi\u00e7\u00f5es que monitorizam o seu estado geral e o das suas cargas \u00fateis – instrumentos cient\u00edficos. Os contadores EDAC (“Error Detection and Correction”, dete\u00e7\u00e3o e corre\u00e7\u00e3o de erros de mem\u00f3ria) est\u00e3o entre eles e o seu papel \u00e9 proteger as mem\u00f3rias do computador de uma nave espacial de erros causados por part\u00edculas energ\u00e9ticas que atingem os chips do computador – “‘bit-flips’ provocados por perturba\u00e7\u00f5es de um \u00fanico evento”.<\/p>\n\n\n\n

Os eventos de part\u00edculas solares podem ser inferidos a partir de um aumento s\u00fabito de erros contados, na ordem das dezenas por dia, registados pelos contadores EDAC. Por exemplo, um evento de part\u00edculas solares no dia 7 de mar\u00e7o de 2012, foi indicado nos dados como um dos maiores a ser testemunhado em Marte e V\u00e9nus, “sentido” pela Mars Express e pela Venus Express. Os rastreadores de estrelas da Venus Express, que ajudam a orientar a nave espacial, ficaram at\u00e9 cegos durante cinco dias devido ao evento.<\/p>\n\n\n\n

A dete\u00e7\u00e3o indireta destes acontecimentos poder\u00e1 ser muito importante para os modeladores do vento solar e para os estudos sobre a forma como as part\u00edculas e os “transientes” se propagam atrav\u00e9s do Sistema Solar.<\/p>\n\n\n\n

As miss\u00f5es do estudo s\u00e3o muito diferentes, com naves novinhas em folha, como a BepiColombo, e a mais antiga ainda em funcionamento, a Mars Express, concebida na d\u00e9cada de 90. As suas posi\u00e7\u00f5es no Sistema Solar, as suas diferentes tecnologias e materiais e as diferentes localiza\u00e7\u00f5es dos seus sensores fornecem resultados interessantes.<\/p>\n\n\n\n

A Mars Express \u00e9 mais sens\u00edvel a eventos de part\u00edculas energ\u00e9ticas solares do que qualquer uma das outras, sentindo quase todos, com a Venus Express e a Rosetta n\u00e3o muito atr\u00e1s. A BepiColombo e a Solar Orbiter t\u00eam a bordo instrumentos cient\u00edficos destinados a estudar estes eventos, pelo que foram utilizadas como compara\u00e7\u00f5es diretas.<\/p>\n\n\n

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Imagem final de uma anima\u00e7\u00e3o que mostra a propaga\u00e7\u00e3o de uma eje\u00e7\u00e3o de massa coronal que deixou o Sol no dia 14 de outubro de 2014 e real\u00e7ando a velocidade a que chegou a v\u00e1rias naves espaciais nos dias, semanas e meses seguintes (n\u00e3o \u00e0 escala). Clique na imagem para ver a anima\u00e7\u00e3o.
Cr\u00e9dito: ESA<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n

“Os ambientes extremos em que as miss\u00f5es operam podem exercer uma enorme press\u00e3o sobre o hardware da nave espacial. Isto pode significar que, apesar de terem sido concebidas para estes cen\u00e1rios, nem sempre se comportam exatamente como gostar\u00edamos, especialmente \u00e0 medida que a nave envelhece”, acrescenta Simon Wood, Engenheiro de Opera\u00e7\u00f5es da Mars Express.

“Dados de engenharia como estes sempre foram vitais para as miss\u00f5es no espa\u00e7o profundo, mas \u00e9 excitante saber que d\u00e9cadas de informa\u00e7\u00e3o podem tamb\u00e9m ser utilizadas para construir uma imagem cient\u00edfica do Sistema Solar. \u00c9 por isso que nunca deitamos nada fora – n\u00e3o se sabe que segredos est\u00e3o guardados nos dados transmitidos do espa\u00e7o”.<\/p>\n\n\n\n

H\u00e1 muito a aprender com estes resultados, tanto para a ci\u00eancia como para a engenharia. Para a ci\u00eancia, a distribui\u00e7\u00e3o e propaga\u00e7\u00e3o dos eventos de part\u00edculas energ\u00e9ticas atrav\u00e9s do Sistema Solar pode ser compreendida a partir de locais distantes onde os instrumentos cient\u00edficos n\u00e3o est\u00e3o dispon\u00edveis.<\/p>\n\n\n\n

Para a engenharia, estas mem\u00f3rias desenterradas devem ser \u00fateis para aprender mais sobre a prote\u00e7\u00e3o das naves espaciais contra a radia\u00e7\u00e3o solar, sobre como e porqu\u00ea s\u00e3o acionados avisos a bordo que levam a “modos de seguran\u00e7a” desnecess\u00e1rios e dispendiosos, e talvez estes dados possam mesmo ser \u00fateis para avisos em tempo real da atividade solar.<\/p>\n\n\n\n

Eventualmente, todos estes dados ser\u00e3o disponibilizados ao p\u00fablico no Arquivo de Ci\u00eancias Planet\u00e1rias da ESA, mas com milhares de par\u00e2metros de manuten\u00e7\u00e3o e muitos milhares de terabytes de dados, ter\u00e3o de ser organizados de forma a serem acess\u00edveis e a fazerem sentido para os cientistas que os queiram utilizar.<\/p>\n\n\n\n

“As naves espaciais s\u00e3o lan\u00e7adas com instrumentos, cargas \u00fateis, e pensa-se ‘\u00f3timo – vai fazer ci\u00eancia com isso’, mas uma nave espacial \u00e9 muito mais do que isso”, diz Beatriz Sanchez-Cano, autora principal do artigo e parte da equipa cient\u00edfica da Mars Express na Universidade de Leicester.<\/p>\n\n\n\n

“Os contadores de mem\u00f3ria revelam muito, mas tamb\u00e9m os impactos da poeira nos pain\u00e9is solares, que nos falam de micrometeoritos e detritos espaciais, e as grandes oscila\u00e7\u00f5es de temperatura tamb\u00e9m t\u00eam o seu efeito. Este tipo de experi\u00eancia dos sat\u00e9lites tamb\u00e9m contribui para a ci\u00eancia, e \u00e9 tudo isto que, em conjunto, torna estas miss\u00f5es incr\u00edveis, fant\u00e1sticas”.<\/p>\n\n\n\n

Com cuidado continuado e curiosidade, as naves espaciais podem revelar muito mais do que aquilo para que foram inicialmente concebidas, fazendo crescer “novos instrumentos” no espa\u00e7o e aumentando o seu retorno cient\u00edfico. Se olharmos, descobrimos que o Sistema Solar est\u00e1 a deixar a sua impress\u00e3o digital nos nossos exploradores espaciais, e precisamos de compreender estes efeitos antes de o podermos explorar em seguran\u00e7a por n\u00f3s pr\u00f3prios.<\/p>\n\n\n\n

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